Результат интеллектуальной деятельности: КОМБИНИРОВАННЫЙ ЗВУКОПОГЛОТИТЕЛЬ СТАРЕЕВОЙ

Изобретение относится к средствам снижения шума на промышленных и транспортных объектах.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является штучный звукопоглотитель по патенту РФ №2485256 [прототип], содержащий жесткий перфорированный каркас, внутри которого размещен звукопоглощающий материал, каркас выполнен из нижней части конической формы с крышкой и верхней части цилиндрической формы, которая крепится к крышке нижней части перфорированного каркаса посредством вибродемпфирующей прокладки, позволяющей демпфировать высокочастотные колебания, при этом к верхней части цилиндрического перфорированного каркаса шарнирно закреплен элемент, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения, а полости нижней и верхней частей перфорированного каркаса заполнены звукопоглощающими материалами различной плотности, причем вокруг верхней части цилиндрической формы перфорированного каркаса расположен, по крайней мере, один винтовой звукопоглощающий элемент штучного поглотителя, выполненный в виде цилиндрической винтовой пружины из плотного негорючего звукопоглощающего материала.

Недостатками этого штучного звукопоглотителя является сравнительно невысокая эффективность шумоподавления на низких и средних частотах из-за отсутствия объемных полостей для резонаторов Гельмгольца и полостей, заполненных звукопоглотителем, т.е. поглотителей различной плотности.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в звукопоглотителе комбинированного типа, содержащем звукопоглотители активного и реактивного типов, размещенные на жестком каркасе, каркас выполнен из двух частей, при этом нижняя, реактивная, часть выполнена в виде жесткой полой конструкции цилиндрической формы с полостью, а верхняя, активная, часть выполнена в виде жесткой перфорированной цилиндрической обечайки с перфорированной крышкой и сплошным основанием, причем полость цилиндрической обечайки заполнена звукопоглощающим материалом, а соединение верхней и нижней частей выполнено посредством упругодемпфирующего элемента, позволяющего демпфировать высокочастотные колебания, при этом к перфорированной крышке перфорированной цилиндрической обечайки шарнирно закреплен элемент, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения, причем полость реактивной части каркаса соединена с отверстиями разного диаметра, выполняющими функции горловин резонатора Гельмгольца, при этом отверстия расположены в крышке, основании и на боковой поверхности полого цилиндра, внутренние стенки нижней, реактивной, части полого каркаса цилиндрической формы выполнены жесткими, а внешние - перфорированными, при этом пространство между ними заполнено звукопоглотителем, вокруг перфорированной цилиндрической обечайки расположен, по крайней мере, один винтовой звукопоглощающий элемент, выполненный по форме в виде цилиндрической винтовой пружины, охватывающей обечайку.

На чертеже показана схема комбинированного звукопоглотителя.

Комбинированный звукопоглотитель содержит жесткий каркас, который выполнен из двух частей, при этом нижняя 1, реактивная, часть выполнена в виде жесткой полой конструкции цилиндрической формы с полостью 2, а верхняя 10, активная, часть выполнена в виде жесткой перфорированной цилиндрической обечайки 9 с перфорированной крышкой и сплошным основанием, причем полость цилиндрической обечайки заполнена звукопоглощающим материалом. Соединение верхней 10 и нижней 1 частей выполнено посредством упругодемпфирующего элемента 8, позволяющего демпфировать высокочастотные колебания, при этом к перфорированной крышке перфорированной цилиндрической обечайки 10 шарнирно закреплен элемент, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения. Полость 2 реактивной части каркаса соединена с отверстиями 5, 6, 7 разного диаметра, выполняющими функции горловин резонатора Гельмгольца. Отверстия 5, 6, 7 расположены в крышке 4, основании 3 и на боковой поверхности полого цилиндра. Внутренние стенки нижней 1, реактивной, части полого каркаса цилиндрической формы выполнены жесткими, а внешние - перфорированными, а пространство между ними заполнено звукопоглотителем 12.

Вокруг перфорированной цилиндрической обечайки 9 расположен, по крайней мере, один винтовой звукопоглощающий элемент 11, выполненный по форме в виде цилиндрической винтовой пружины, охватывающей обечайку 9.

Винтовой звукопоглощающий элемент 11 выполнен в виде полого винтового звукопоглощающего элемента, образованного внешней и внутренней винтовыми поверхностями, образующими полость (на чертеже не показано), при этом пространство, образованное внешней и внутренней винтовыми поверхностями, заполнено звукопоглощающим материалом (на чертеже не показано) с плотностью, меньшей, чем у винтового звукопоглощающего элемента 11.

Возможен вариант, когда к нижней поверхности 13 основания 3 реактивной части, выполненной в виде жесткой конструкции цилиндрической формы с полостью 2 и отверстием 6, выполняющим функции горловины резонатора Гельмгольца, прикреплены, по крайней мере, три дополнительных звукопоглощающих элемента 14 полусферической формы, расположенных равномерно вокруг оси отверстия 6 в основании 3, которое выполнено во втулке, жестко закрепленной на нижней поверхности 13 основания 3 реактивной части звукопоглотителя.

Комбинированный звукопоглотитель работает следующим образом.

Звуковые волны, распространяясь на промышленном или транспортном объектах, взаимодействуют со звукопоглощающим материалом 12, расположенным в нижней 1 части каркаса, а также в перфорированной цилиндрической обечайке 9 и винтовом звукопоглощающем элементе 11 верхней 10 части, подавляющем шумы на низких, средних и высоких частотах соответственно.

Соединение верхней 10 и нижней 1 частей каркаса посредством упругодемпфирующего элемента 8 позволяет демпфировать высокочастотные колебания, которые могут излучаться жестким каркасом, что позволяет его использовать для снижения шума на транспортных объектах. Звукопоглощение на средних и высоких частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных воздушными полостями перфорированного каркаса. В нижней 1, реактивной, части каркаса цилиндрическая часть выполнена полой в виде резонансного глушителя Гельмгольца с горловинами резонатора 5, 6, 7 разного диаметра для гашения шума в заданной полосе частот, при этом для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило, большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот, при этом дополнительные звукопоглощающие элементы 14 полусферической формы увеличивают звукопоглощение.

Взаимодействие звуковых волн с винтовым звукопоглощающим элементом 11 приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, а выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.